三螺旋是膠原蛋白的標(biāo)志性蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)。在組織重塑過程中，三螺旋膠原蛋白分子被特定蛋白酶（例如 MMP 或組織蛋白酶 K）降解，并在體溫下展開。膠原蛋白雜交肽 (CHP) 是一種合成肽，無論在組織學(xué)、體內(nèi)還是體外（3D 細(xì)胞培養(yǎng)物）中，都可以通過氫鍵與此類變性膠原蛋白鏈特異性結(jié)合。通過共享天然膠原蛋白的結(jié)構(gòu)基序和 Gly-XY 重復(fù)序列，CHP 具有與變性膠原蛋白鏈雜交的強(qiáng)大能力，其方式類似于 PCR 過程中 DNA 片段與其互補(bǔ) DNA 鏈退火。 CHP是一種針對未折疊膠原蛋白分子的極其特異性的探針：由于缺乏結(jié)合位點(diǎn)，它對完整膠原蛋白分子的親和力可以忽略不計(jì)；由于其中性和親水性，它對非特異性結(jié)合也呈惰性。

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膠原蛋白雜交肽，CY3 結(jié)合物（紅色）概念驗(yàn)證結(jié)果：

A. 用F-CHP（15微米，過夜4°C孵育）染色的豬韌帶冰凍切片的熒光顯微圖。右側(cè)面板顯示的樣本經(jīng)過熱水處理，有意使膠原變性。可以在變性樣本中檢測到與膠原結(jié)合的F-CHP的顯著熒光信號，而在完整切片中看不到信號，表明CHP對變性膠原鏈具有高特異性。兩個(gè)樣本在相同條件下染色和成像。比例尺：200微米。

B. 冷凍豬韌帶切片顯示了完整（中間）和熱變性組織樣本（左側(cè)）之間R-CHP結(jié)合的顯著差異。與預(yù)熱的單體R-CHP（左側(cè)）相比，未經(jīng)預(yù)熱步驟使用的三螺旋R-CHP（右側(cè)）結(jié)合顯著減少。比例尺：1000微米。藍(lán)色：DAPI染色的細(xì)胞核。

C. 經(jīng)過熱介導(dǎo)的抗原檢索后，用B-CHP通過免疫組織化學(xué)在福爾馬林固定（FFPE）的豬韌帶切片中非熒光地可視化完整的膠原含量，進(jìn)一步通過NeutrAvidin的辣根過氧化物酶（HRP）共軛檢測。比例尺：200微米。

D. CHP可以在SDS-PAGE凝膠（凝膠內(nèi)Western印跡）中特異性地檢測膠原條帶。在洗去SDS后，含有膠原I（1微克）和3T3成纖維細(xì)胞裂解物的SDS-PAGE凝膠被F-CHP染色（左側(cè)，由熒光凝膠成像儀成像，λex = 488 nm）。同一凝膠隨后被考馬斯亮藍(lán)染色并拍照（右側(cè)）。左側(cè)圖像中裂解物和分子標(biāo)記條帶的缺失顯示了CHP對膠原鏈結(jié)合的顯著特異性。

文獻(xiàn)參考：

[1] Targeting and mimicking collagens via triple helical peptideassemblies. Current Opinion in Chemical Biology, 2013, 17,968–975.

[2] In situ imaging of tissue remodeling with collagen hybridizingpeptides. ACS Nano, 2017, 11, 9825–9835.

[3] Targeting collagen strands by photo-triggered triple-helixhybridization. Proceedings of the National Academy ofSciences of the United States of America, 2012, 109, 14767–14772.

[4] Visualizing collagen proteolysis by peptide hybridization:From 3D cell culture to in vivo imaging. Biomaterials, 2018,183, 67–76.

[5] Direct detection of collagenous proteins by fluorescentlylabeled collagen mimetic peptides. Bioconjugate Chemistry,2013, 24, 9–16.

[6] Molecular level detection and localization of mechanicaldamage in collagen enabled by collagen hybridizingpeptides. Nature Communications, 2017, 8, 14913, doi:10.1038/ncomms14913.

[7] Molecular assessment of collagen denaturation indecellularized tissues using a collagen hybridizing peptide.Acta Biomaterialia, 2017, 53, 268–278.

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